DE2310881A1

DE2310881A1 - Vorrichtung zum anzeigen einer physikalischen groesse, die an einem sich drehenden rad gemessen ist

Info

Publication number: DE2310881A1
Application number: DE19732310881
Authority: DE
Inventors: Fiorenzo Favini; Giorgio Tangorra
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1973-03-05
Publication date: 1973-10-04
Also published as: LU67166A1; GB1426242A; NL7303276A; AU5300073A; FR2175067A1; SE384342B; BR7301655D0; FR2175067B1; IE37520B1; ES412608A1; IT949974B; BE796258A; AR196432A1; IE37520L; JPS4912857A

Description

DR. E.VVIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2310881

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

telefon: 3953H 2000 HAMBURG 50, ²* ^{MärZ 1973}

TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 28

W.25667/75 12/IS

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Vorrichtung zum Anzeigen einer physikalischen Größe, die an einem sich drehenden Rad gemessen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche die Änderung einer physikalischen Größe innerhalb eines Rades eines fahrenden Fahrzeuges anzeigen soll. Insbesondere ist die Vox'richtung geeignet zum Anzeigen der Änderung des Luftdrucks in dem sich drehenden Rad.

Die Bedeutung einer solchen Vorrichtung im Hinblick auf die Sicherheit fahrender Fahrzeuge ist bekannt, und es ist daher verständlich, daß viele Studien und Untersuchungen an diesem Gegenstand ausgeführt worden sind.

309840/0802

Das Problem, dem man sich gegenübersieht, besteht darin, die Änderung einer physikalischen Größe in dem Rad festzustellen und sie auf einen Teil, der mit Bezug auf das sich drehende Rad ortsfest ist, zu übertragen, um die Gesamtheit dieser Größe anzuzeigen. Es ist verständlich, daß eine Vorrichtung, bei welcher der ortsfeste Teil mit dem sich mit dem Rad bewegenden Teil beispielsweise mittels Bürsten-Schleifkontakten wie bei elektrischen Maschinen in Berührung kommt, besonders teuer und von schwieriger Ausführung ist.

Daher wurden für die Anzeige der Änderung des Luftdrucks in einem sich drehenden Rad sowie zur Anzeige anderer physikalischer Größen Vorrichtungen in Betracht gezogen, die in der Lage sind, die Änderungen der Größen elektromagnetisch zu übertragen, wodurch die Verwendung von Schleifkontakten vermieden ist. In diesen Vorrichtungen wird zur Feststellung der Änderung des Luftdrucks in dem Rad ein Kontakt verwendet, der durch das Luftventil an dem Rad geöffnet oder geschlossen werden kann..

Bei einigen Ausführungsformen bildet der elektrische Kontakt einen Teil eines Stromkreises, an den ein Generator für zeitveränderliche Signale, beispielsweise ein Oszillator, und eine speisebatterie geschaltet sind.

Der ortsfeste Teil trägt einen zweiten elektrischen Stromkreis, der die von dem Oszillator gelieferten Signale empfangen und auf elektromagnetische Weise in den umgebenden Raum übertragen kann· Dieser zweite Stromkreis zeigt die Änderungen des elektrischen Zustandes des ersten Stromkreises in Übereinstimmung mit dem öffnen oder Schließen des elektrischen Kontakter, als Folge einer Druckverringerung an.

Eine solche Vorrichtung ist jedoch sehr teuer und es ist notwendig, für jedes Kad einen Oszillator

3 09840/080?

und eine Batterie vorzusehen. Weiterhin führt die Anwendung des Oszillators und der Batterie zu besonderen Schwierigkeiten bezüglich ihrer Verbindung mit dem Stößel des Druckventils, der einen Schalter zum öffnen oder Schließen des elektrischen Kontaktes steuern muß. Wenn weiterhin alle Probleme, die sich aus der kurzen Lebensdauer der Batterien und ihrem Austausch und der Unwucht, die ihre Masse an den Rädern hervorruft, ergeben, berücksichtigt werden, ist leicht zu verstehen, warum andere Vorrichtungen geschaffen werden, bei denen der Oszillator und die Batterie an einem ortsfesten Teil des Fahrzeuges angeordnet sind. In diesen Fällen schließt oder öffnet der dem Ventil und damit dem sich bewegenden Teil zugeordnete elektrische Kontakt einen induktiven Stromkreis, der beispielsweise durch eine oder mehrere Spulen gebildet ist. Der an dem ortsfesten Fahrzeugteil vorhandene Oszillator erzeugt ein Magnetfeld, dessen Kraftlinien, die zeitveränderlich sind und sich mit dem elektrischen Stromkreis, der durch die an dem sich bewegenden Teil vorhandenen Spulen gebildet ist, verketten, jedesmal, wenn die Spulen nahe dem Oszillator vorbeigehen, zu einer induzierten elektromotorischen Kraft führen. Wenn der an dem sich bewegenden Teil vorhandene elektrische Stromkreis geschlossen wird, weil das Luftdruckventil den Kontakt, welchem es zugeordnet ist, betätigt hat, führt die elektromotorische Kraft, die in die Spulen des sich bewegenden Teiles induziert wird, zu einem Strom, der ein elektrisches Feld erzeugt, welches seinerseits den an dem ortsfesten Teil des Fahrzeuges vorhandenen Stromkreis beeinflussen kann.

Es ist klar, daß, wenn das Schließen des Stromkreises des beweglichen Teiles bei Änderung der physikalischen

3 09840/0802

Größe unter einen gewissen Wert erfolgt, aus den oben beschriebenen Gründen diese Änderung an dem ortsfesten Teil des Fahrzeuges wiedergegeben wird mit einer sich daraus ergebenden Betätigung eines Relais und eines Warnsignals. Eine Vorrichtung, die auf dem oben beschriebenen Prinzip beruht, ist in der PR-PS 1 399 657 beschrieben. In dieser Patentschrift ist ein Generator beschrieben, der mit einer Frequenz zwischen 5ooo und 50.000 KHZ oszilliert, wobei eine erste und eine zweite Spule vorhanden sind, die an dem ortsfesten Teil des Fahrzeuges angeordnet sind. Wenn eine dem beweglichen Teil zugeordnete dritte Spule zufolge der als Folge eines Druckabfalls von dem Druckventil auf einen Kontakt ausgeübten Wirkung kurzgeschlossen wird, bewirkt der Durchgang der dritten Spule zwischen der ersten und der zweiten Spule des Oszillators zufolge einer magnetischen Abschirmwirkung das Blockieren der Oszillationen und es ist demgemäß möglich, mittels Warneinrichtungen diesen nicht normalen Zustand des Luftdrucks in dem Rad anzuzeigen. Eine Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung ist nachteilig, weil es notwendig ist, eine bewegliche Spule vorzusehen, die zwischen zwei ortsfesten Spulen in einem solchen Abstand von diesem hindurchgeht, daß es möglich ist, diese abzuschrimen, und daß sie zwischen diesen Spulen ohne irgendeine mechanische störung hindurchgehen kann.

Ein anderer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, daß es ohne Meßinstrumente nicht möglich ist, zu wissen, in welchem Rad des Fahrzeuges der Luftdruck unter eine zugelassene untere Grenze abgesunken ist.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, daß jenseits einer gewissenDrehzahl des Rades mit Bezug auf den ortsfesten Teil des Fahrzeuges die von der beweglichen Spule ausgeführte Abschirmwirkung nicht mehr wirksam ist, so daß die Leistung der Vorrichtung

309840/0802

unzuverlässig ist.

Eine andere Vorrichtung, die in der FR-PS 1 582 beschrieben ist, umfaßt einen Transistoroszillator, der an dem ortsfesten Teil des Fahrzeuges zusammen mit zwei Spulen angeordnet ist, die mit seinem Schwingstromkreis verbunden sind. Zwei weitere spulen sind in einem Stromkreis angeordnet, der sich zusammen mit dem Rad bewegt und der in Übereinstimmung damit geschlossen oder geöffnet wird, daß der dem betreffenden Druckventil zugeordnete Kontakt geschlossen oder geöffnet wird. Die Anschlüsse der Spulen an dem ortsfesten Teil sind derart, daß der Transistoroszillator belockiert ist, wenn der Luftdruck sich auf einem richtigen Wert befindet. Wenn der Luftdruck unter einen gewissen Wert fällt, schließt der dem Ventil des Rades zugeordnete Kontakt den Beweglichen Stromkreis, und die Spulen an diesem letzteren Stromkreis, die vor den an dem ortsfesten Teil angeordneten Spulen vorbeigehen, rufen eine Änderung des Magnetfeldes hervor, wodurch die Blokcierung des Oszillators aufgehoben wird und der Oszillator die Warneinrichtung betätigt.

Eine Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung ist in ihrer Ausführung besonders teuer, da für jedes Rad ein Transistoroszillator mit den beiden zugehörigen Spulen an dem Schwingstromkreis vorgesehen werden muß.

Tatsächlich ist es nicht einfach, nur einen einzigen Transistoroszillator für alle Räder und so viele prallele Spulenpaare seines Schwingstromkreises, wie Räder vorhanden sind, vorzusehen. Wenn unter solchen Bedingungen der Luftdruck in einem Rad sich unter dem richtigen Wert befindet, ändern die zwei diesem Rad zugeordneten beweglichen Spulen das Magnetfeld des betreffenden nächsten Paares von ortsfesten Spulen, so daß die Blockierung des Transistoroszillators aufgehoben wird,

309840/0802

der seinerseits das Bestreben hat, blockiert zu bleiben, und zwar zufolge der Wirkung, die von anderen Paaren ortsfester Spulen auf ihn ausgeübt wird, die nahe anderer Räder angeordnet sind, bei denen der Luftdruck sich auf dem richtigen Wert befindet. Daher ist zu verstehen, daß bei einem Transportfahrzeug, welches mit einem Anhänger versehen ist, es im Hinblick auf zuverlässiges Arbeiten der Vorrichtung notwendig ist, nahe eines einzigen Rades einen Schwingstromkreis mit Transistor und Spulen anzuordnen mit den sich daraus ergebenden hohen Gesamtkosten hinsichtlich Einbau und Wartung.

Wenn weiterhin bei der in der obengenannten FR-PS beschriebenen Vorrichtung der Luftdruck unter den zugelassenen Wert fällt, kann das Warnsignal unswirksam sein, da beispielsweise, wenn der Oszillator versagt, dieses Versagen übersehen werden kann unter der Annahme, daß der Luftdruck richtig ist und der Oszillator demgemäß blockiert ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, die billig ist, zuverlässig arbeitet und bequem angewendet werden kann und die die obengenannten Nachteile nicht aufweist.

Demgemäß ist ein Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zum Anzeigen des Wertes einer an einem sich drehenden Kad gemessenen physikalischen Größe. Gemäß der Erfindung umfaßt diese .Vorrichtung für jedes zu prüfende Rad eine Erregungsspule, die an einem ortsfesten Träger nahe dem Rad angeordnet ist und von einem Signalerzeuger gespeist wird, der mit der Zeit periodisch sich ändernde signale erzeugt, sowie eine Detektorspule, die nahe dem Rad an dem ortsfesten Träger derart angeordnet ist, daß sie nicht durch Induktion mit der entsprechenden Erregungsspule gekoppelt ist. Die Detektorspule ist mit dem Eingang eines Verstärkers verbunden, der ebenfalls

309840/0802

an einem ortsfesten Träger angeordnet ist. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin für jedes Rad eine erste und eine zweite Übertragungsspule. Diese Spulen sind an dem Rad derart angeordnet, daß sie durch Induktion mit der Erregungsspule und der Detektorspule gekoppelt sind. Die Stellungen aller Spulen mit Bezug aufeinander sind derart, daß, wenn die erste Übertragungsspule mit der Erregungsspule gekoppelt ist, die zweite Übertragungsspule mit der Detektorspule gekoppelt ist. Die Übertragungsspulen sind an einem Ende miteinander, und am anderen Ende mit einem Schalter verbunden, der durch eine Fühleinrichtung derart gesteuert ist, daß ein geschlossener Stromkreis gebildet ist, wenn der Zustand der Fühleinrichtung einem gewissen Wert der physikalischen Größe entspricht, und daß ein offener Stromkreis gebildet ist, wenn der Zustand der Fühleinrichtung einem andereren Wert der physikalischen Größe entspricht. Der Verstärker hat einen Ausgang, der mit einer an sich bekannten Warneinrichtung verbunden ist, die anzeigen kann, ob ein Signal an dem Ausgang des Verstärkers erschienen oder verschwunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt den beweglichen Teil und den ortsfesten Teil der Vorrichtung an dem Rad und an dem ortsfesten Träger des Fahrzeuges.

Fig. 2 zeigt die relative Verschiebung zwischen den Spulen in einem Rad.

Fig. 3 zeigt ein Stromkreisdiagramm des Oszillators.

Fig. 4 zeigt ein Blookdiagramm des Verstärkers der Vorrichtung.

Fig. 5 zeigt ein Stromkreisdiagramm der Warneinrichtung.

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagrarnm der Vorrichtung.

3098A0/0802

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mufaßt für jedes zu prüfende Rad 1 (Fig. 1) eine Erregungsspule 2 (Fig. 2, 3, 6), die nahe dem Rad 1 an einem ortsfesten Träger 3 angeordnet ist, der an einer undrehbaren Platte 4 befestigt ist. Die Erregungsspule 2 wird von einem Signalerzeuger 5 (Fig. 3 bis 6) gespeist, der zeitveränderliche signale erzeugt und ebenfalls an irgendeinem ortsfesten Träger des Fahrzeuges angeordnet ist.

jedes Rad 1 ist weiterhin mit einer Detektorspule (Fig. 2, 4, 6) versehen, die nahe dem Rad 1 an dem gleichen ortsfesten Träger 3 angeordnet ist, der für die Erregungsspule 2 vorgesehen ist, und zwar in einen solchen Abstand a von der Erregungsspule 2, daß sie mit dieser durch Induktion nicht gekoppelt wird. Die Detektorspule 6 ist mit dem Eingang eines Verstärkers 7 (Fig. 6) verbunden, der ebenfalls an irgendeinem ortsfesten Träger des Fahrzeuges angebracht ist.

Zwei Spulen 8 und 9 (Fig. 2 bis 6) die als erste und als zweite Übertragungsspule bezeichnet werden, sind an einem Träger 3' angebracht, der beispielsweise an der Felge 4¹ (Fig. 1) jedes Rades 1 befestigt ist.

Die Stellungen aller Spulen(2, 6,- 8, 9) relativ zueinander sind derart, daß die Spulen durch Indutkion gekoppelt werden können, wenn sie sich einander gegenüberliegend befinden. Aus diesem Grunde ist der Abstand a zwischen der Erregungsspule 2 und der Detektorspule 6 an dem ortsfesten Träger 3 gleich dem Abstand zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsspule 8 bzw. 9, die an der Felge 4' befestigt sind. Wenn daher das Fahrzeug sich in Bewegung befindet und die erste Übertragungsspule 8 mit der Erregungsspule 2 gekoppelt ist, dann muß die zweite Übertragungsspule 9 mit der Detektorspule 6 gekoppelt sein.

309840/0802

Die erste und die zweite Übertragungsspule 8 bzw. 9 sind an einem Ende Io miteinander verbunden (Fig. 6). Am anderen Ende sind sie mit einem Schalter 11 verbunden, der von einer nachstehend im einzelnen erläuterten Fühleinrichtung derart gesteuert wird, daß in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fühleinrichtung entsprechend einem gewissen Wert der physikalischen Größe ein geschlossener Stromkreis, und in Übereinstimmung mit einem anderen Zustand der Fühleinrichtung entsprechend einem anderen Wert der physikalischen Größe ein offener Stromkreis gebildet wird, wobei die zu messende Größe in diesem Fall der Luftdruck ist.

Der Ausgang des Verstärkers 7 ist mit einer an sich bekannten Warneinrichtung verbunden, die anzeigen kann, ob an dem Ausgang ein Signal erschienen oder verschwunden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die den Schalter 11 jedes Rades 1 steuernde Fühleinrichtung ein Ventil K (Fig.l) von üblicher Art, und dieses Ventil stellt keinen Teil der Erfindung dar und es ist dem Schalter 11 derart zugeordnet, daß dieser Schalter 11 geschlossen wird, wenn der Luftdruck unter einen gewissen Wert fällt.

Nachdem die an jeden Rad 1 vorgesehenenTeile der Vorrichtung beschrieben sind, wird nachstehend beschrieben, wie die einzelnen Teile miteinander verbunden sind.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, sind alle Erregungsspulen 2, 2¹, 2", 2¹¹¹ in Reihe geschaltet und sie v/erden von einem einzigen Signalerzeuger 5 gespeist, der sich mit der Zeit periodisch ändernde signale erzeugt.

Selbstverständlich können die verschiedenen Erregungsspulen auch parallelgeschaltet sein. In diesem Fall ist jedoch der Gesamtwiderstand

309840/0802

Io

- bei gleichem Leiterquerschnitt und gleicher Windungszahl - niedriger, so daß es notwendig ist, den Stromkreis des Oszillators entsprechend zu ändern, oder aber den Leiterquerschnitt oder die Windungszahl entsprechend zu ändern, wobei dann der Stromkreis des Oszillators unverändert bleibt.

Alle Detektorspulen 6, 6', 6'', 6'" liegen parallel und sie sind mit einem einzigen Verstärker 7 verbunden, der durch ein zeitveränderliches Signal betätigt werden soll, welches seinen Eingang erreicht.

Es ist weiterhin, um das Rad zu identifizieren, in welchem der Luftdruck unter einen zulässigen Wert abgesunken ist (wie es nachstehend im einzelnen erläutert wird, möglich, wahlweise einzeln die Detektorspulen 6 von dem Verstärker 7 mittels Druckknöpfen abzuschalten, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 mit 15, 16, 17 und 18 bezeichnet sind. Wenn beispielsweise nur die spule 6 von dem Verstärker 7 abgeschaltet werden soll, ist es ausreichend, die Druckknöpfe 16, 17 und 18 geschlossen zu halten und nur den Druckknopf 15 zu öffnen.

In Fig. 6 sind die den einzelnen Rädern 1 zugeordneten ersten Übertragungsspulen mit 8, 8', 8'¹, 8¹'', die zweiten Übertragungsspulen mit S, 9^f, 9^tf, 9''' und die Verbindungen zwischen zwei Spulen mit lo, Io^f, lo'¹.. lo¹¹¹ bezeichnet.

Der Signalerzeuger 5 zum Erzeugen von sich mit der Zeit periodisch ändernden Signalen kann beispielsweise ein Impulserzeuger, ein Multivibrator oder ein Oszillator sein wie derjenige, der nachstehend im einzelnen beschrieben ist.

Vorzugsweise arbeitet der Signalerzeuger im Frequenzbereich von 2o bis 2oo kHz, da experimentell festgestellt wurde, daß dadurch zuverlässiges Arbeiten der Vorrichtung selbst bei höchsten Geschwindigkeiten (Drehzahlen) aes* Rades gewährleistet ist. Der Signalerzeuger ist ein Oszillator. Der Oszillator 5 (Fig. 3)

309840/0802

besteht aus einem einen Transistor I9 aufweisenden
Verstärkungsteil und aus einen Teil, der den Phasenschieber Stromkreis umfaßt, d.h. Widerstände 2o und 21 und Kapazitäten bzw. Kondensatoren 22, 25 und 24, die gemäß Fig. 3 derart geschaltet sind, daß das verstärkte
Ausgangssignal, welches von dem Kollektor des Transistors empfangen wird, mit einer Phase zurr. Eingang zurückgesendet wird, die die gleiche ist wie die Phase des am Eingang vorhandenen Signals.

Der Oszillator 5> der an seinen Anschlüssen 25, (Fig. 3* 6) mit einer kontinuierlichen Spannung gespeist wird, hat eine elektrische Last an seinen Anschlüssen und 27, die durch die Erregungsspulen 2, 2¹, 2¹', 2¹ '' dargestellt ist, die in Reihe miteinander geschaltet
sind. Der Oszillator 5 arbeitet kontinuierlich und
die Erregungsspulen 2 .... werden immer von dem Strom durchflossen, unabhängig davon, in welchem Arbeitszustand
die Vorrichtung sich befindet, d.h. wenn der Luftdruck in den Rädern richtig ist, und wenn der Luftdruck sich unterhalb der zulässigen Grenze befindet. Die in dem
elektrischen Stromkreis des Oszillators 5 erzeugten
Schwingungen haben eine Frequenz, die von dem Wert der Kapazitäten 22, 23, 24 und der Widerstände 2o, 21, die den Phasenschieberstromkreis darstellen, bestimmt ist.

Der Verstärker 7 der Vorrichtung (Fig. 4) besteht aus einer ersten Verstärkungsstufe 28, einem Potentiometer und einer zweiten Verstärkungsstufe 30.

Der Ausgang der ersten Stufe 28 ist mit dem
Potentiometer 29 (Fig. 4) verbunden, welches seinerseits teilweise oder vollständig mit dem Eingang der zweiten Stufe 30 verbunden ist. Der Ausgang 3I der zweiten Stufe 30 ist über einen nicht dargestellten Kondensator mit der Basis eines Transistors 32 (Fig. 5) verbunden, mittels welchem es, wie es nachstehend erläutert wird, möglich

309840/0802

ist, festzustellen, ob an dem Ausgang des Verstärkers 7 ein variables Signal erschienen oder verschwunden ist. Die erste und die zweite Stufe des Verstärkers 7 sowie der Transistor werden mit der gleichen kontinuerlichen Spannung gespeist, die an Anschlüssen 33 und 34 (Fig. 4) vorhanden ist. Die erste und die zweite Stufe 28 bzw. 30 des Verstärkers 7 und der Transistor 19 werden mit der gleichen kontinuierlichen Spannung gespeistdie an Anschlüssen 33 und y\ (Fig. 4) vorhanden ist.

Das zwischen dem Ausgang der ersten Stufe 28 und dem Eingang der zweiten Stufe 30 vorhandene Potentiometer dient dazu, die Empfindlichekeit für das Arbeiten der Vorrichtung zu bestimmen, nachdem der Abstand zwischen dem Träger 3 der Detektorspule 6 und der Erregungsspule 2 und dem Träger 3 der Übertragungsspulen 8, 9 festgelegt ist, und wenn der Luftdruck in einem Rad sich unterhalb einer gewissen Grenze befindet.

Insbesondere ist die Verwendung des Potentiometers durch die Tatsache gerechtfertigt, daß es unmöglich ist, gleichen Abstand zwischen den Trägern 3 und 3' iⁿ allen Fahrzeugen festzulegen oder aufrechtzuerhalten, da sich elektrische Änderungen der Spule ergeben, die eine Einstellung dieses Abstandes erfordern.

Wie oben erwähnt, ist es mit Hilfe des Potentiometers einfach, die richtige Empfindlichekeit der Vorrichtung einzustellen, wobei eine gewisse Toleranz für unvermeidbare Unterschiede vorhanden ist, die zwischen den Abständen der Träger 3 und 3¹ in verschiedenen Fahrzeugen bestehen.

Der oben beschriebene Verstärker 7 ist mit einem Element ausgeführt, welches ihn selektiv nacht und welches eine Bandbreite hat entsprechend den Frequenzen des Oszillators: 5, um Geräusch und falschen Alarm beispielsweise zufolge elektrischer Entladungen zu vermeiden.

;) 09840/0802

Es ist zu bemerken, daß der Kellektor des Transistors 32 mit einem Relais 35 versehen ist, welches im vorliegenden Fall eine Warneinrichtung darstellt.

Das Relais 35 öffnet oder schließt in Übereinstimmung mit seinem elektrischen Zustand einen Kontakt 36, so daß eine kontinuierliche Spannung über Anschlüsse 37 und 38 zu der Warneinrichtung übertragen wird, die durch Vorsehung eines geeigneten Schalters 39 (Fig.6) entweder eine Hörwarneinrichtung 4o oder eine Sichtwarneinrichtung 4l oder eine Kombination aus beiden sein kann. Im letzteren Fall ist der Schalter 39 fortgelassen und die beiden Warneinrichtungen sind direkt an die Anschlüsse 37 und 38 geschaltet.

Vorstehend wurde eine Warneinrichtung in Form eines Relais beschrieben, jedoch kann auch irgendeine andere Einrichtung, beispielsweise eine elektronische Einrichtung mit einem Schwellenstromkreis verwendet werden, wodurch verzögerte Signal - gäbe zufolge mechanischer Kontakte vermieden ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung befindet sich, wenn das Fahrzeug normal fährt und der Luftdruck in den Rädern richtig ist, in dem Zustand, in welchem alle Schalter 11, II¹, ll'^f, H''', geö-ffnet sind, und in welchem alle Stromkreise der ersten Übertragungsspule und der zweiten Übertragungsspule für jedes Rad entsprechend geöffnet sind.

Wie bereits ausgeführt, erzeugt der Oszillator 5 auch in diesem Zustand Schwingungen. Diese Schwingungen werden jedoch nicht auf die einzelnen Detektorspulen 6 übertragen, da diese in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß sie nicht durch Induktion mit der entsprechenden Erregungsspule 2... gekoppelt sind.

In diesem Zustand wird kein Signal gesendet, welches durch die verschiedenen Stufen 28, 30 des Verstärkers 7 hindurchgehen kann.

:.f 0 9 8 k Q / 0 8 0 2

Wenn der Luftdruck in den Rädern richtig ist, kann der in der Erregungsspule der Relais 35 fließendeStrom diese Spule nicht erregen und deren Kontakt 30 nicht schließen.

Wenn der Luftdruck in einem Rad unter einen gewissen Sicherheitswert fällt, betätigt das zugehörige Ventil beispielsweise den elektrischen Schalter 11, wodurch der durch die erste und die zweite Übertragungsspule aufweisende Stromkreis geschlossen wird. Im betrachteten Fall sind dies die Spulen 8 und 9.

In dem Augenblick, in dem die erste "Jbertragungsspule 8 durch Induktion mit der Erregungsspule 2, und die zweite Übertragungsspule 9 durch Induktion mit der Detektorspule 6 gekoppelt wird, erfolgt eine Förderung elektromagnetischer Energie, d.h. daß die von dem Oszillat 5 erzeugten und an der Erregungsspule 2 vorhandenen ►Schwingungen induzierte elektromotorische Kräfte in der Übertragungsspule 8 hervorrufen. Diese Kräfte führen ihrerseits zu einem Fließen von Strom, der auch die Übertragungsspule 9 betrifft. Die durch Induktion mit der Detektorspule 6 gekoppelte Übertragungsspule 9 bestimmt die in die Detektorspule 6 induzierte elektromotorische Kraft.

Das Signal am Eingang des Verstärkers J, welchec durch die induzierten elektromotorischen Kräfte der Spule 6 hervorgerufen ist, wird von der· ersten Stufe verstärkt und von dem Potentiometer 29 (Fig. 4) als ein variables Signal abgenommen, welches zum Eingang der ztveiten Stufe 30 des Verstärkers 7 gesendet v/erden so]].. Am Ausgang des Verstärkers 7 betätigen die positiven Signalteile mittels des Transistors 32 das Relais 35·

Jedesmal, wenn die erste und die zweite Übertragung.,· spule 8 bzw. 9 des Rades, in welchem der Luftdruck unter den zulässigen Wert abgesunken ist, vor 6er Errtrgim^aspule 2 und der Detektorspule 6 vorbeigehen, wird die

"!098 4 0/080?

Warneinrichtung betätigt, um das Hörsignal, das Sichtsignal oder beide signale auszusenden,

Der Fahrer kann feststellen, welches das fehlerhafte Rad ist, indem er die Detektorspulen 6, 6', 6¹¹, 6''' .einzeln von dem Stromkreis des Verstärkers 7 abschaltet.

Bei dem beschriebenen Beispiel ist ersichtlich, daß, wenn der Druckknopf 15 den Stromkreis öffnet und die Druckkönpfe 16, 17 und 18 nicht betätigt werden, das Signal an der Detektorspule 6 nicht mehr am Eingang des Verstärkers 7 vorhanden ist, so daß das Warnsignal nicht mehr erscheint.

Wenn ein Druckknopf das Warnsignal eines Rades abschaltet, kann der Fahrer bequem feststellen, welches das fehlerhafte Rad ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist, wenn der Luftdruck in den Rädern richtig ist, ein geschlossener Stromkreis für die erste und die zweite Übertragungsspule vorhanden, und, wenn der Luftdruck in einem Rad unter die zulässige untere Grenze absinkt, wird ein Stromkreis von dem Ventil über den zugeordneten elektrischen Schalter geöffnet. Es ist ersichtlich, daß unter diesen Bedingungen während des normalen Fahrens des Fahrzeuges jedesmal, wenn die Übertragungsspulen vor der Erregungsspule und der Detektorspule vorbeigehen, von dem Oszillator 5 erzeugte Schwingungen zu dem Verstärker 7 übertragen werden, der bei jeder Drehung des Rades vier Spannungsimpulse- einen für jedes Rad - zeitlich regelmäßig empfängt. Wenn eine Änderung des Luftdrucks bis auf einen Wert unter der Sicher-

TJ _n ,-J

heitsgrenze in einerrauftritt, öffnet sich der diesem Radzugeördnete elektrische Schalter, so daß der Verstärker in einem Zeitraum gleich dem Zeitraum normalen Betriebs anstelle von vier Impulsen nur drei Impulse empfängt.

: 0 9 B /» 0 / 0 8 0 7

Es gibt viele mögliche Mittel, die feststellen können, ob in einem gleichen Zeitintervall vier Impulse erscheinen. Es wird beispielsweise hierzu verwiesen auf bekannte Stromkreise für Frequenzmessungen, die AnalGgstromkreise oder Digitalstromkreise sein können.

Bei beiden Arbeitsweisen bietet die beschriebene Vorrichtung den Vorteil, daß eine regelmäßige Anzeige geliefert wird. Tatsächlich befindet sich der Oszillator 5 immer unter Spannung, so daß, wenn eine Glühlampe in Reihe mit den Erregungsspulen geschaltet wird, die Möglichkeit besteht, irgendeine Unregelmäßigkeit; unmittelbar festzustellen, beispielsweise das Fehlen von Spannung oder Brüche in den Windungen der Erregungswicklungen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Oszillator in einem Abstand von der Detektorspule und mit einer Zwischenverbiindung, die durch einen Transformator gebildet. ist, angeordnet werden kann. Auf diese Weise kennen die Detektorspülen 6 ... nahe den Rädern mit wenigen Windungen ausgeführt werden, so daß sie leicht sind, was ihre Anbringung an den Trägern 3 erleichtert.

Ein v/eiterer Vorteil liegt darin, daß nur ein einziger Oszillator 5 und ein einziger Verstärker 7 für alle Räder des Fahrzeugs vorhanden sind, wodurch eine weitere Vereinfachung der Ausführung, zuverlässiges Arbeiten und geringe Kosten der Vorrichtung ermöglicht sind.

Die Ausführungsform, bei welcher die Kontakte 11, 11', II'¹, II'¹' geöffnet werden, bietet einen weiteren Vorteil, weil durch die kontinuierliche Übertragung von Impulsen zu dem Verstärkungsstromkreis ein zuverlässiges Arbeiten der elektromechanischen Teile und der elektrischen Stromkreise gewährleistet ist.

309840/0802

Claims

Patentansprüche

\J Vorrichtung zum Anzeigen einer physikalischen Größe, die an einem sich drehenden Rad gemessen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes zu prüfende Rad eine Erregungsspule (z.B.2) vorgesehen ist, die an einem festen Träger (3) nahe dem Rad (1) angeordnet und von einem Signalerzeuger (5) gespeist wird, der sich mit der Zeit periodisch ändernde signale erzeugt, eine Detektorspule (z.B. 6) nahe dem Rad an dem festen Träger derart angeordnet ist, daß sie mit der entsprechenden Erregungsspule nicht durch Induktion gekoppelt ist, die Detektorspule an den Eingang eines Verstärkers (7) geschaltet ist, der ebenfalls an einem ortsfesten Träger angebracht ist, weiterhin für jedes Rad eine erste (z.B. 8 J und eine zweite (z.B. 9) Übertragungsspule vorgesehen ist, die Übertragungsspulen an dem Rad derart angebracht sind, daß sie mit der Erregungsspule und der Detektorspule durch Induktion koppelbar sind, die relativen Stellungen aller Spulen derart sind, daß, wenn die erste Übertragungsspule (8) mit der Erregungsspule (2) gekoppelt ist, die zweite Übertragungsspule (9) mit der Detektorspule (6) gekoppelt ist, die Übertragungsspulen an einem Ende (lo) miteinander und an dem anderen Ende mit einem Schalter (11) verbunden sind, der durch eine Fühleinrichtung derart gesteuert ist, daß, wenn der Zustand der Fühleinrichtung einem gewissen Wert der physikalischen Größe entspricht, ein geschlossener Stromkreis, und, wenn der Zustand der Fühleinrichtung einem anderem Wert der physikalischen Größe entspricht, ein offener Stromkreis gebildet ist, und daß ein Ausgang des Verstärkers (7) mit einer an sich bekannten Warneinrichtung verbunden ist, die eine Anzeige geben kann, ob ein signal am Ausgang des Verstärkers erschienen oder verschwunden ist.

309840/0802
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den elektrischen Schalter (11) steuernde Fühleinrichtung ein Ventil (K) ist, und daß die gemessene physikalische Größe der Luftdruck in dem sich drehenden Rad ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kontrolle einer Mehrzahl von Rädern alle Erregungsspulen (2, 2¹ . . ) mit einem einzigen Signalerzeuger (5) verbunden und von diesem gespeist sind, der mit der Zeit sich periodisch ändernde ' Signale erzeugt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß für die Kontrolle einer Mehrzahl von Rädern alle Detektorspulen (6, 6' . . ) mit einem einzigen Verstärker (7) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für Kontrolle einer Mehrzahl von Rädern die Detektorspulen (6, 6' . . ) wahlweise einzeln mittels Druckknöpfen (15* 16 ...) von dem Verstärker (7) abschaltbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeuger (5)» der mit der Zeit sich periodisch ändernde Signale erzeugt, bei einer Frequenz zwischen 2o und 2oo KHz arbeitet und ein Phasenschieberoszillator ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (7) eine erste Verstärkungsstufe (28) und eine zweite Verstärkungsstufe (3o) und eine Einrichtung(29) aufweist zur Einstellung der Empfindlichkeit der Vorrichtung.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker selektiv

3 09840/0802

ist und eine Bandbreite hat entsprechend der Frequenz des Oszillators.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung ein elektronischer Schwellenwertstromkreis ist, der ein Hörsignal oder ein Sichtsignal oder beide liefert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung ein Hörsignal, ein Sichtsignal oder beide signale betätigendes Relais (35) ist.

3 09840/0802

Leerseite